લેસર કટીંગ દરમિયાન કટીંગ હેડ નોઝલ ગરમ થવાના કારણો

લેસર કટીંગ હેડ નોઝલ તાવ ગંભીર, લાલ પણ બળી જાય છે, સામાન્ય રીતે એક કારણ નથી, પરંતુ વિવિધ પરિબળોનું પરિણામ છે. નીચે મુખ્ય કારણો, ગૌણ કારણો અને ઉકેલોમાંથી વિગતવાર સમજાવશે.

મુખ્ય કારણ

આ સૌથી સીધી અને સામાન્ય સમસ્યાઓ છે જે નોઝલ ઓવરહિટીંગનું કારણ બને છે.

૧. પ્લાઝ્મા/પ્રતિબિંબિત ગરમી

• જનરેશન મિકેનિઝમ:જ્યારે લેસર બીમ ધાતુની સપાટી પર કેન્દ્રિત થાય છે, ત્યારે તે તરત જ ધાતુને ઓગાળી નાખશે અથવા બાષ્પીભવન પણ કરશે. ઓક્સિજન અથવા નાઇટ્રોજન જેવા સહાયક ગેસને આ ઉચ્ચ તાપમાનવાળા પ્રદેશ તરફ ફૂંકવામાં આવે છે. જો ઉર્જા ઘનતા ખૂબ ઊંચી હોય અથવા ગેસ પરિમાણો અયોગ્ય હોય, તો બાષ્પીભવન થયેલ ધાતુ અને ગેસ પોતે આયનાઇઝ્ડ થઈને ઉચ્ચ-તાપમાન પ્લાઝ્મા વાદળ (અત્યંત ઊંચા તાપમાન સાથે વિદ્યુત રીતે તટસ્થ ગેસ જૂથ) બનાવે છે.
• ગરમી સ્થાનાંતરણ પ્રક્રિયા:આ પ્લાઝ્મા ફક્ત લેસર ઉર્જાને શોષી લેશે અને વેરવિખેર કરશે નહીં, કટીંગ કાર્યક્ષમતા ઘટાડશે, પણ નોઝલની અંદરની તરફ ઉપરની તરફ પણ પાછું ફરશે. પ્લાઝ્મા દ્વારા વહન કરાયેલી ગરમીનો મોટો જથ્થો સીધો નોઝલની તાંબાની આંતરિક દિવાલમાં સ્થાનાંતરિત થશે, જેના કારણે તેનું તાપમાન ઝડપથી વધશે, બળીને લાલ અને ઓગળશે.

2. કૂલિંગ સિસ્ટમ નિષ્ફળતા

આધુનિક ઉચ્ચ-પ્રદર્શન લેસર કટીંગ હેડ અંદર વોટર-કૂલ્ડ ચેનલો સાથે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે, જેનો ઉપયોગ ખાસ કરીને નોઝલ, રક્ષણાત્મક મિરર સીટ અને અન્ય ઘટકો દ્વારા શોષાયેલી ગરમીને દૂર કરવા માટે થાય છે.

વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો:

• અપૂરતો ઠંડક પાણીનો પ્રવાહ:કૂલિંગ વોટર પંપની નિષ્ફળતા, પાણીની પાઇપ વાળવી, ફિલ્ટર ભરાઈ જવું, વગેરે.
• ઠંડુ પાણીનું તાપમાન ખૂબ વધારે છે:ચિલરની ઠંડક અસર સારી નથી અથવા પસંદગી ખૂબ નાની છે.
• કૂલિંગ વોટર સર્કિટમાં અવરોધ અથવા લીકેજ:આંતરિક સ્કેલ અથવા અશુદ્ધિઓ પ્રવાહ માર્ગને અવરોધે છે.
• ઠંડક પ્રણાલી ચાલુ નથી:લેસર શરૂ કરતા પહેલા ચિલર ચાલુ કરવાનું ભૂલી જાઓ.

ગૌણ અને અન્ય કારણો

આ કારણો, ઉપરોક્ત બે કારણો કરતાં ઓછા સીધા હોવા છતાં, તાવ વધારી શકે છે અથવા વ્યક્તિગત રીતે સમસ્યાઓનું કારણ બની શકે છે.

3. દૂષણટેડ અથવા ક્ષતિગ્રસ્ત લેએનએસઈએસ

• જો ફોકસિંગ મિરર અથવા રક્ષણાત્મક મિરર દૂષિત (તેલ, ધૂળ) અથવા ક્ષતિગ્રસ્ત હોય, તો તેની પ્રકાશ ટ્રાન્સમિટન્સ અને ફોકસિંગ ક્ષમતા ઘટશે.
• લેસર ઉર્જાનો એક ભાગ લેન્સ દ્વારા જ શોષાય છે અને ગરમીમાં રૂપાંતરિત થાય છે. આ ગરમી મિરર બેઝમાં ટ્રાન્સફર થાય છે, જે બદલામાં આસપાસની હવા અને નોઝલ બેઝને ગરમ કરે છે.
• ગંભીર કિસ્સાઓમાં, વધુ પડતા તાપમાનને કારણે લેન્સ ફાટી શકે છે.

4. પ્રક્રિયા પરિમાણોનું અયોગ્ય સેટિંગ

• ગેસનો પ્રકાર અને દબાણ:
• કાર્બન સ્ટીલ કાપવા માટે ઓક્સિજનનો ઉપયોગ કરતી વખતે, તે એક એક્ઝોથર્મિક પ્રતિક્રિયા છે જે પોતે ઘણી ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે. જો ગેસનું દબાણ યોગ્ય ન હોય, તો મજબૂત પ્લાઝ્મા બનાવવાનું સરળ બને છે.
• સ્ટેનલેસ સ્ટીલ કાપવા માટે નાઇટ્રોજનનો ઉપયોગ કરતી વખતે, જો હવાનું દબાણ ખૂબ ઓછું હોય અને સમયસર ઓગળેલા પદાર્થને ઉડાડી ન શકાય, તો સ્લેગ ઉપરની તરફ છલકાશે, નોઝલની આંતરિક દિવાલ સાથે ચોંટી જશે અને તેને ગરમ કરવાનું ચાલુ રાખશે; જો હવાનું દબાણ ખૂબ વધારે હોય, તો તે હવાના પ્રવાહમાં વિક્ષેપ પેદા કરી શકે છે, જે પ્લાઝ્મા રચના માટે અનુકૂળ છે.
• કટીંગ ઝડપ:ગતિ ખૂબ ધીમી છે, લેસર ખૂબ લાંબા સમય સુધી એક જ સ્થિતિમાં રહે છે, અને ગરમી ખૂબ જ એકઠી થાય છે, જેના કારણે પ્લાઝ્મા ઉત્પન્ન કરવું અને નોઝલને બાળી નાખવું સરળ છે. જો ગતિ ખૂબ ઝડપી હોય, તો તે કાપવામાં નિષ્ફળ જાય છે, પરિણામે પ્રતિબિંબિત પ્રકાશમાં વધારો થાય છે.
• લેસર પાવર:જ્યારે શક્તિ ખૂબ વધારે હોય અને અન્ય પરિમાણો (જેમ કે ગતિ અને હવાનું દબાણ) મેળ ખાતા ન હોય, ત્યારે ઊર્જા વધુ પડતી હોય છે અને પ્લાઝ્મા સરળતાથી ઉત્પન્ન થાય છે.
• ફોકસ પોઝિશન:ખોટી ફોકસ સ્થિતિ ઊર્જા ઘનતા અને કટ આકારને અસર કરશે, જેનાથી ઓગળેલા પદાર્થના સ્રાવ અને પ્લાઝ્માની રચના પર અસર થશે.

૫. નોઝલની જ સમસ્યા

• મોડેલ મેળ ખાતું નથી:નોઝલ બાકોરું કટ પ્લેટની જાડાઈ અને ગેસ પ્રેશર સાથે મેળ ખાતું નથી. ઉદાહરણ તરીકે, મોટા બાકોરું નોઝલ સાથે બારીક કાપવાથી હવાનો પ્રવાહ અલગ થઈ શકે છે અને સુરક્ષા અસર નબળી હોય છે.
• નબળી ગુણવત્તા/નુકસાન:નોઝલનું મધ્ય છિદ્ર ગોળ નથી, તેમાં ગડબડ છે, અને અંદરની દિવાલ સુંવાળી નથી, જેના કારણે હવાનો પ્રવાહ અસ્થિર બનશે અને સરળતાથી એડી કરંટ બનશે, જે ગરમીના વિસર્જન અને સ્લેગ ફૂંકવા માટે અનુકૂળ નથી. શીટ સાથે અથડાયા પછી નોઝલનું થોડું વિકૃતિકરણ પણ આ સમસ્યાનું કારણ બની શકે છે.
• અયોગ્ય સ્થાપન:નોઝલ કડક નથી, અથવા સીલિંગ રિંગને નુકસાન થયું છે, જેના કારણે ગેસ લિકેજ થાય છે અને સ્થિર ગેસ પડદાના રક્ષણનો નાશ થાય છે.

૬. બાહ્ય વાતાવરણ અને અથડામણ

• પ્લેટની સપાટીની પરાવર્તકતા ખૂબ ઊંચી છે:એલ્યુમિનિયમ અને કોપર જેવા અત્યંત પ્રતિબિંબિત પદાર્થોને કાપતી વખતે, લેસર ઊર્જાનો મોટો જથ્થો કટીંગ હેડની અંદરના ભાગમાં પ્રતિબિંબિત થાય છે અને નોઝલ અને મિરર સીટ દ્વારા શોષાય છે.
• અથડામણ:કટીંગ હેડ પ્લેટ અથવા ફિક્સ્ચર સાથે અથડાય છે, જેના કારણે નોઝલ વિકૃત થાય છે અને આંતરિક ભાગો સ્થળાંતરિત થાય છે, જેના કારણે પ્રકાશ, ગેસ અને જળમાર્ગની મૂળ સહઅક્ષીયતા અને સીલિંગનો નાશ થાય છે.

સારાંશ અને ઉકેલ ચેકલિસ્ટ

જ્યારે નોઝલ ગરમ કરવાની સમસ્યા આવે છે, ત્યારે નીચેના ક્રમમાં તપાસ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે:

1. નિરીક્ષણ માટે મશીનને તાત્કાલિક બંધ કરો:સાધનોને વધુ નુકસાન અટકાવવા માટે.

2. કૂલિંગ સિસ્ટમ તપાસો (ટોચની પ્રાથમિકતા):

• ખાતરી કરો કે ચિલર ચાલુ છે અને સામાન્ય રીતે કાર્યરત છે.
• ઠંડકવાળા પાણીનો પ્રવાહ અને દબાણ સાધનોની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે કે કેમ તે તપાસો.
• ઇનલેટ અને આઉટલેટ પાઈપોને સ્પર્શ કરો અને તાપમાનનો તફાવત અનુભવો. જો તાપમાનનો તફાવત ઓછો હોય, તો તેનો અર્થ એ છે કે ગરમી વિનિમય કાર્યક્ષમતા ઓછી છે અથવા પ્રવાહ અપૂરતો છે.
• પાણીની ગુણવત્તા તપાસો જેથી ખાતરી થાય કે તેમાં કોઈ અશુદ્ધિઓ નથી.

3. ઓપ્ટિકલ ઘટકો તપાસો અને બદલો:

• રક્ષણાત્મક લેન્સ દૂર કરો અને દૂષણ, બળી જવા અથવા તિરાડો માટે તેનું નિરીક્ષણ કરો. લેન્સ હંમેશા સ્વચ્છ રાખો.
• ફોકસ કરતો અરીસો સારી સ્થિતિમાં છે કે નહીં તે તપાસો.

4. નોઝલ તપાસો અને બદલો:

• હાલમાં ઉપયોગમાં લેવાતું નોઝલ એપરચર કટીંગ કાર્ય માટે યોગ્ય છે કે નહીં તે તપાસો.
• નોઝલનો અંદરનો છિદ્ર સુંવાળો અને ગોળ છે કે નહીં તે તપાસો, અને તેમાં કોઈ ગલન નુકસાન કે અવરોધ છે કે નહીં તે તપાસો. તેને એકદમ નવા, ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા નોઝલ પરીક્ષણથી બદલો.

5. કટીંગ પ્રક્રિયા પરિમાણોનું ઑપ્ટિમાઇઝેશન:

• સામગ્રીના પ્રકાર અને જાડાઈ અનુસાર લેસર પાવર, કટીંગ સ્પીડ, ગેસનો પ્રકાર અને દબાણ, ફોકસ પોઝિશન વગેરેનું પુનઃકેલિબ્રેટ કરવા માટે સાધન સપ્લાયર અથવા અનુભવી પ્રોસેસ એન્જિનિયરનો સંપર્ક કરો. પ્લાઝ્મા ઓવરહિટીંગની સમસ્યાને ઉકેલવાનો આ મુખ્ય ભાગ છે.

6. કોએક્સિયલિટી અને ઇન્સ્ટોલેશન તપાસો:

• લેસર, નોઝલ અને ગેસની કોએક્સિયલિટી સચોટ છે કે નહીં તે ચકાસવા માટે એલાઈનમેન્ટ ટેસ્ટરનો ઉપયોગ કરો.
• ખાતરી કરો કે નોઝલ યોગ્ય રીતે ઇન્સ્ટોલ અને કડક થયેલ છે, અને સીલિંગ રિંગ અકબંધ છે.

7. કાપવાની પ્રક્રિયાનું અવલોકન કરો:

• સલામતીના ધોરણે, કાપતી વખતે તણખાઓનું અવલોકન કરો. સામાન્ય તણખા નીચે અને પાછળ હોવી જોઈએ. જો તણખા ઉપરની તરફ છાંટા પડે, અલગ થઈ જાય અથવા ખૂબ બરછટ અને તેજસ્વી હોય, તો તેનો સામાન્ય રીતે અર્થ એ થાય કે પરિમાણો યોગ્ય નથી અને મોટી માત્રામાં પ્લાઝ્મા ઉત્પન્ન થાય છે.

વ્યવસ્થિત તપાસ દ્વારા, નોઝલ હીટિંગની મોટાભાગની સમસ્યાઓ અસરકારક રીતે ઉકેલી શકાય છે. જો ઉપરોક્ત પગલાં ઉકેલી શકાતા નથી, તો કટીંગ હેડની અંદર વધુ ગંભીર યાંત્રિક અથવા ઓપ્ટિકલ સમસ્યા હોઈ શકે છે, અને વ્યાવસાયિક જાળવણી માટે સાધન ઉત્પાદકનો સંપર્ક કરવો જરૂરી છે.